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Mitose

 

 

Ovocyte d'étoile de mer en prophase de 1ère division de méiose

Ovocyte d'étoile de mer Marthasterias glacialis en prophase de 1ère division de méiose. Sa transparence est un atout pour l'étude de la division cellulaire. Observation au microscope à constraste interférentiel Nomarski. Cette espèce marine est utilisée comme modèle d'étude.

MODELES EN BIOLOGIE CELLULAIRE ET EVOLUTIVE - BANYULS SUR MER
© CNRS Photothèque / PEAUCELLIER, Gérard
Référence : 2004n01129

 

 

Chez les organismes à reproduction sexuée, la méiose permet le passage de la forme diploïde (2n) à la forme haploïde (n). La fécondation établit la diploïdie par la fusion de deux cellules haploïdes. L’alternance de ces deux phases, haploïde et diploïde, au cours de la vie d’un organisme définit son cycle de développement. L’ensemble de ces phénomènes participe à la stabilité de l’espèce et conduit à l’unicité des individus.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ovocytes de patelle se préparant à la méiose

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Première division cellulaire d'oeuf d'oursin après la fécondation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Séparation des quatre cellules produites à la méiose chez une algue

 

 

 

 

 

 

 

 

Stabilité de l’espèce

La méiose et la fécondation assurent, au fil des générations, le maintien du nombre de chromosomes caractéristique d’une espèce. Si des erreurs de séparation des chromosomes se produisent au cours de la méiose, les cellules filles formées contiennent un nombre anormal de chromosomes.

  • Dans l’espèce humaine

La phase diploïde prédomine : le cycle de développement est dit diplophasique.

La méiose se superpose à la formation des gamètes, spermatozoïdes et ovocytes. Ces cellules sont haploïdes et sont produites dans les gonades à partir de cellules diploïdes contenant 23 paires de chromosomes comme les autres cellules constituant l’organisme.

La méiose est une succession de deux divisions cellulaires qui ont lieu après une seule réplication du matériel génétique. Chacune des deux divisions comprend les quatre stades (prophase, métaphase, anaphase et télophase) d’une division cellulaire.
La première division entraîne la séparation des paires de chromosomes. Chaque chromosome homologue migre à un pôle de la cellule. Deux cellules filles se forment par cytodiérèse avec chacune n chromosomes (soit 23 chromosomes) à deux chromatides.
Lors de la deuxième division, les chromosomes se clivent en deux : les deux chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent aux pôles opposés au sein de chaque cellule fille. A l’issue de la méiose, quatre gamètes sont individualisés. Ils contiennent chacun 23 chromosomes à une seule chromatide

La fécondation rétablit le nombre de chromosomes de l’espèce : lors de la fusion des deux gamètes haploïdes, les 23 chromosomes paternels et les 23 maternels se rassemblent en paires homologues. La fécondation conduit à la cellule-œuf diploïde (zygote) à partir de laquelle l’organisme diploïde se développe

  • Chez le champignon Sordaria

La phase haploïde est prédominante : le cycle de développement est dit haplophasique. La phase diploïde se limite au stade de la cellule-œuf qui subit la méiose et conduit à l’organisme haploïde.

 

Unicité des individus

Lors de la méiose et de la fécondation, le matériel génétique porté par les chromosomes est brassé et réparti de façon aléatoire. Chez les individus diploïdes, chaque paire de chromosomes homologues porte un couple d’allèles pour un gène donné. L’individu peut alors être hétérozygote ou bien homozygote selon le gène considéré.

Au cours de la première division de la méiose, deux types de brassage génétique se réalisent et entraînent une redistribution des allèles au hasard des séparations des chromosomes.

  • Brassage intrachromosomique

Lors de la prophase les chromosomes homologues sont très rapprochés et leurs chromatides peuvent entrer en contact. Les allèles réunis à ces endroits peuvent alors s’échanger, on parle de recombinaison homologue par crossing-over. A l’issue de ce phénomène un allèle porté par un chromosome paternel se retrouve sur une chromatide du chromosome homologue maternel et vice versa. Des chromosomes avec un nouvel assortiment d’allèles sont donc produits.

  • Brassage interchromosomique

Au cours de la métaphase, le positionnement de chaque chromosome d’une paire se fait de manière aléatoire de chaque coté du plan équatorial de la cellule. Leur migration aux deux pôles de la cellule, lors de l’anaphase, sépare de façon indépendante les allèles maternels des allèles paternels, pour chaque paire de chromosomes.

 

Ces brassages génétiques entraînent de multiples possibilités de combinaisons alléliques. La fécondation amplifie ce phénomène en reconstituant de façon aléatoire des couples d’allèles lors de la fusion d’un gamète femelle et d’un gamète mâle.

 

 

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